内容正文:
2026—2027学年度第一学期第一次综合训练九年级物理试题
一、单选题(3*8=24)
1. 如图所示的四个电路中,开关S闭合后,电源被短路的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.开关接在并联电路的干路上,闭合开关S后,两灯都亮,不会造成电源短路,故A不符合题意;
B.两灯与开关并联在电源的两极之间,闭合后会造成电源两端被开关的闭合直接连接在一起,发生电源短路现象,故B符合题意;
C.开关与下面的灯并联,闭合开关后,相当于灯的两端的接线柱上用导线连通,所以这下面的灯泡被短路,而上面那只灯正常发光,没有造成电源短路,故C不符合题意;
D.开关与下面的灯并联,闭合开关后,相当于灯的两端的接线柱上用导线连通,所以这下面的灯泡被短路,而上面那只灯正常发光,没有造成电源短路,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图是一种静电除尘掸。打扫卫生的时候掸子头与物体表面摩擦就可以轻松地将灰尘和头发等吸附起来,避免扬尘。下列说法中正确的是( )
A. 掸子头与物体摩擦创造了电荷
B. 掸子头是用导体材料制成的
C. 掸子头能够吸附灰尘和头发是利用同种电荷相互吸引
D. 掸子头与物体摩擦后带电能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.电荷不能被创造,是掸子头与物体摩擦转移了电荷,故A错误;
B.绝缘体导电能力弱,掸子头应该用绝缘体制成,故B错误;
CD.灰尘和头发属于轻小物体,掸子头与物体摩擦带电后,吸附灰尘和头发是利用了带电体能够吸引轻小物体,故C错误,D正确。
故选D。
3. “煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 抱团取暖 B. 钻木取火 C. 压缩空气 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”在改变物体内能上是通过热传递实现的。
A.抱团取暖时身体吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变物体的内能;故A符合题意;
B.钻木取火,克服摩擦做功,是通过做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C.压缩空气,对空气做功,内能增大,是通过做功改变物体的内能;故C不符合题意;
D.擦燃火柴,克服摩擦做功,是通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选A。
4. 为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标,一汽汽车集团研发了一款新型汽车,与旧款汽车相比在同样油耗和使用条件下,其发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲,如图是其发动机的某一冲程,下列说法正确的是( )
A. 该冲程中的能量转化是内能转化为机械能
B. 该发动机减少了碳排放,可以使发动机的效率达100%
C. 尾气中的“汽油味”明显降低,是因为汽油在汽缸中完全燃烧
D. 飞轮转速1200r/min,该发动机每秒对外做功10次
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,该冲程中的能量转化是机械能转化为内能,故A错误;
B.该发动机使燃料燃烧更充分,提高了热效率,减少了碳排放,但由于散热、燃烧仍不能完全等原因,发动机的效率不能达100%,故B错误;
C.尾气中的“汽油味”明显降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较充分,但不能完全燃烧,故C错误;
D.四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,则该飞轮1s转20圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,对外做功1次,所以1s飞轮转20圈,共有10个工作循环,对外做功10次,故D正确。
故选D。
5. 关于汽油机和柴油机,说法正确的是( )
A. 汽油机的输出功率比柴油机大
B. 柴油机通过压缩空气直接点燃柴油,而汽油机需要火花塞点火
C. 柴油机对空气的压缩程度比汽油机低
D. 吸气冲程中,汽油机吸进汽缸的只有空气,柴油机吸进汽缸的是柴油和空气的混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.一般情况下,柴油机的输出功率比汽油机大,故A错误;
BC.柴油机的压缩程度更高,压缩冲程末空气温度更高,通过压缩空气直接点燃柴油,而汽油机需要火花塞点火,故B正确,C错误;
D.吸气冲程中,汽油机吸进汽缸的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进汽缸的只有空气,故D错误。
故选B。
6. 小强想设计一个带有指示灯的台灯,要求如下:S1和S2是开关,指示灯和灯泡分别为L1、L2;当只闭合S2时,台灯L1、L2都不发光;当只闭合S1时,指示灯L1发光,再闭合S2时,台灯L2发光。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.只闭合S2时,电路断路,L1、L2都不发光;只闭合S1时,L1所在电路接通,指示灯L1发光;再闭合S2时,L2所在支路也接通,台灯L2发光,符合要求,故A符合题意;
B.只闭合S2时,L2发光,不符合 “当只闭合S2时,台灯L1、L2都不发光” 的要求,故B不符合题意;
C.只闭合S2时,L1,L2发光串联,两端都发光,不符合 “当只闭合S2时,台灯L1、L2都不发光” 的要求,故C不符合题意;
D.只闭合S1时,电路断路,L1不发光,不符合 “当只闭合S1时,指示灯L1发光” 的要求,故B不符合题意。
故选A。
7. 知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习物质结构层次后,以氧气为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c对应的是( )
A. 原子、原子核、核外电子
B. 原子核、原子、核外电子
C. 原子、核外电子、原子核
D. 核外电子、原子核、原子
【答案】A
【解析】
【详解】由示意图可知,质子和中子构成了b,而质子和中子构成了原子核,所以b为原子核,原子核和核外电子构成了原子,所以c是核外电子,原子构成了分子,所以a是原子。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,下列对于图片中所描述的物理过程的分析正确的是( )
A. 图甲,丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,是摩擦起电现象并创造了电荷
B. 图乙,用带负电荷的橡胶棒a去接触不带电的金属球b时,两箔片因异种电荷相互排斥而张开
C. 图丙,验电器A带正电,相同的验电器B不带电。图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间金属棒中的电流方向是从B到A
D. 图丁,开始加热时灯泡不亮;加热到红炽状态时灯泡发光;实验说明导体和绝缘体一定条件可相互转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒中电子转移到丝绸上,玻璃棒由于失去电子而带正电,摩擦起电不是创造了电荷,而是电子的转移,故A错误;
B.根据验电器的结构特点可知,验电器的工作原理是同种电荷互相排斥,故B错误;
C.用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间,因为验电器A带正电,验电器B不带电,所以一部分自由电子从B验电器转移到A验电器,所以金属棒中的电流方向是从A到B,故C错误;
D.常温下玻璃是绝缘体,所以开始加热时灯泡不亮,加热到红炽状态时灯泡发光,说明玻璃变为导体,说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化,故D正确。
故选D。
二、填空题(每空一分,共21分)
9. 如图所示,是原子核式结构模型。B是原子核,A是_________、带_________电,摩擦起电的原因是_________(选填“A”或“B”)发生了转移。
【答案】 ①. 电子 ②. 负 ③. A
【解析】
【详解】[1][2][3]结合原子结构可知,A是电子,带负电。不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子A的转移。
10. 火箭喷气发动机的工作原理如图所示,燃料和氧化剂分别装在两个箱子里,由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室,燃烧产生的气体从尾部喷出,推动火箭前进。火箭喷气发动机工作过程中,先将燃料的______能转化为内能;燃气对火箭做功,燃气的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。这个过程中,火箭的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】 ①. 化学 ②. 减小 ③. 不守恒
【解析】
【详解】燃料燃烧过程中,化学能转化为内能。
燃气对火箭做功,内能转化为机械能,故燃气的内能减小。
该过程中有内能转化为火箭的机械能,火箭的机械能增加,故火箭的机械能不守恒。
11. 用电水壶烧水,这是通过________ 的方式改变其内能,若水的质量为2kg,水的温度升高了10℃,水吸收的热量为_____J;水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的________冲程相似。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 热传递 ②. 8.4×104 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]利用电水壶烧水时,水从电热丝吸收热量,温度升高,是通过热传递方式改变水壶中水的内能。
[2]水吸收的热量
Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2kg×10℃=8.4×104 J
[3]水沸腾后会顶起壶盖,此过程水蒸气的内能转化为机械能,与四冲程汽油机的做功冲程相似。
12. 热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来,在这一现象中是瓶内气体的______能转化为软木塞的机械能,该能量转化过程与汽油机的______冲程相同;一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,则1s对外做功______次。
【答案】 ①. 内 ②. 做功 ③. 25
【解析】
【12题详解】
[1][2]热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,瓶内气体受热膨胀,对软木塞做功,软木塞会跳起来,将气体的内能转化为软木塞的机械能。这与四冲程汽油机中的做功冲程的能量转化过程相同。
[3]四冲程汽油机中,一个工作循环有4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次。所以一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min=50r/s,即1s内对外做功次。
13. 如图所示电路中,只闭合S1、S2时,灯L1、L2是_____,只闭合S3时,灯L1、L2是_____,(前两空填“串联”或“并联”),不能同时闭合_____。
【答案】 ①. 并联 ②. 串联 ③. S1、S2、S3
【解析】
【详解】[1]只闭合S1、S2时,灯L1、L2先首端相连、尾端相连,再接入电路,灯L1、L2是并联的。
[2]只闭合S3时,由电路图知:灯L1、L2首尾顺次连接接入电路,灯L1、L2是串联的。
[3]若同时闭合S1、S2、S3时,导线将电源的正负极直接相连,发生电源短路,会损坏电源,因此不能同时闭合S1、S2、S3。
14. 如图为小明连接的实物电路,由于多连了一条导线________(AC、DE、DF、BF),当开关闭合时,电路会发生_______,此时小灯泡________(选填“亮”或“不亮”)。
【答案】 ①. DF ②. 短路 ③. 不亮
【解析】
【详解】[1][2]根据图示可知,由于多连了一条导线DF,当开关闭合时,电源的两端被导线相连,电源会被短路。
[3]电源被短路时,小灯泡不发光。
15. 如图是小明同学在一标准大气压下探究冰熔化时温度随时间变化的图像,第5 min时的内能______第7 min时的内能;物质在CD段的比热容______AB段的比热容(前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”),若在4~8 min内物质吸收了6300J的热量,则实验时所用水的质量是______kg。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于 ③. 0.3
【解析】
【详解】冰是晶体,4~8min是熔化过程,熔化持续吸热,温度不变,内能增大。第5min比第7min吸收热量少,所以第5min时内能小于第7min时的内能。
AB段是冰,CD段是水,质量不变,相同加热时间吸收热量相同,AB段升温10℃大于CD段升温5℃,由可知,温度变化大的比热容小,故CD段比热容大于AB段比热容。
因熔化过程加热时间与CD段加热时间相等,相同时间物质吸热相同,故CD段吸收的热量为,实验时所用水的质量为
三、作图题(2+2+3=7)
16.
(1)根据下图中标出的电流方向,请在图中的两个虚线框内画出“电源”和“开关”的符号,并满足当开关都闭合时两灯正常工作的条件。
(2)在火车上发现车厢后面有两个厕所,只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人”字样。请你把如图中各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。
(3)请根据实物图,在框内画出相应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
将电源放在右侧,电流从正极流出后分为两路,分别经过、汇合后,经过左侧开关回到电源负极,两灯为并联,开关闭合后两灯都能正常工作,如图所示:
【小问2详解】
题目要求两个门都关上(即两个开关都闭合)时灯才发光,只要任意一个开关断开,电路就断路灯不亮,这是串联电路的特点,因此两个开关必须和指示灯、电源全部串联,如图所示:
【小问3详解】
从电源正极出发,依次画出灯泡L₂、灯泡L₁、开关S,最后回到电源负极,形成依次连通的串联电路图,如图所示:
四、实验题(6+5+7=18)
17.
(1)如图所示A的装置可用来演示气体扩散现象。其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是______(填“上”或“下”)瓶。气体混合均匀后,气体分子______(选填“继续”或“停止”)运动。
(2)如图所示B,在一端开口的玻璃管中倒入一半水,然后再注入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积______(选填“大于”“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这现象说明了分子间有______。如图B,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到______(选填“冷水”或“热水”)瓶中墨水扩散得快,这说明分子的热运动快慢跟温度有关。
(3)如图所示C在一个配有活塞的厚玻璃筒里放入一小团处理过的棉花,把活塞迅速压下可使棉花燃烧,这是因为压缩气体做功,使筒内空气的______能增大,达到棉花的着火点,使棉花燃烧。
【答案】(1) ①. 下 ②. 继续
(2) ①. 小于 ②. 间隙 ③. 热水
(3)内
【解析】
【小问1详解】
二氧化氮密度大于空气,如果把它放在上瓶,二氧化氮会因为自身密度大自然向下掉落,没法证明是分子无规则运动产生的扩散现象,所以必须把二氧化氮放在下瓶,才能有力验证气体扩散;
扩散现象的本质是分子永不停息地做无规则热运动。即使气体已经混合均匀了,分子仍然在不停地运动。
【小问2详解】
水和酒精充分混合后,因为分子互相进入对方的空隙,混合液的总体积会小于水和酒精的体积之和,该现象直接说明分子间存在间隙;
分子热运动的剧烈程度和温度正相关,温度越高运动越剧烈,因此热水中的红墨水扩散更快。
【小问3详解】
迅速下压活塞时,对筒内空气做功,机械能转化为空气的内能,使空气的内能增大、温度升高,达到棉花的着火点后引发棉花燃烧。
18. 在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中:
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的________相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于根据温度计示数确定水________的多少。
(2)小明想按下图安装仪器,安装顺序应为_____(选填“从上到下”或“从下到上”)。
(3)小明组装好实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片;
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;
上述操作中,操作_____是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是___________。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 吸热
(2)从下到上 (3) ①. ② ②. 燃料燃烧放出的热量有部分散失到空气中##燃料不能完全燃烧##部分热量被烧杯吸收,水没有吸收全部热量
【解析】
【小问1详解】
燃料放热与种类、质量都有关系,根据控制变量法,要控制酒精和碎纸片的质量相等;水的质量、初温相同时,水吸收热量越多,温度升高越多,通过温度计示数变化反映水吸收热量多少,间接反映燃料放热多少。
【小问2详解】
实验装置要先固定下方燃烧皿,再向上调整石棉网、烧杯、温度计高度,保证用外焰加热,温度计位置正确,所以从下到上安装。
【小问3详解】
实验要让相同质量的燃料全部燃烧完,不是燃烧相同时间,燃烧时间相同不能保证消耗燃料质量相等,所以操作②错误。测得热值偏小,是因为燃料不能完全燃烧,同时燃烧产生的热量一部分散失到空气、被装置吸收,水只吸收一部分热量,计算所用吸收热量小于燃料实际放出的总热量。
19. 某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和食用油的吸热能力,各取质量为50g、初温为10℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的电加热器加热,每隔1min记录一次数据,如下表所示:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
10
14
18
22
26
30
食用油的温度/℃
10
18
26
34
42
50
(1)除了图中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和______;
(2)加热过程中,水和食用油吸收热量的多少是通过______来判断的;
(3)通过分析实验数据,质量相等的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量______食用油吸收的热量(选填“>”“=”或“<”);因此可知______的吸热能力强;
(4)若水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则食用油的比热容为______J/(kg·℃);
(5)下列选项中有关水的应用与本实验所研究特性无关的是 。
A. 用热水袋取暖 B. 汽车的水箱 C. 夏天在地面喷水降温
【答案】(1)秒表##停表
(2)加热时间 (3) ①. > ②. 水
(4)2.1×103 (5)C
【解析】
【小问1详解】
实验需要测量加热时间,因此除了图中器材和天平外,还需要秒表(或停表)。
【小问2详解】
实验中采用相同的电加热器,加热时间越长,物质吸收的热量就越多,因此通过加热时间的长短来判断吸收热量的多少。
【小问3详解】
分析表格数据,使水和食用油升高相同的温度(例如都从10℃升高到26℃),水需要加热4min,而食用油需要加热2min。因为加热时间越长吸收热量越多,所以水吸收的热量大于食用油吸收的热量。在质量相等、升高温度相同时,吸收热量越多的物质吸热能力越强,因此水的吸热能力强。
【小问4详解】
根据题意,用两个相同的电加热器加热,在相同的时间内,水和食用油吸收的热量相等,即
由 可得,
因为 ,所以
当加热时间为 ,此时水升高的温度
食用油升高的温度
可得油的比热容
【小问5详解】
A.用热水袋取暖是利用了水的比热容大,降低相同温度放出热量多的特性,与本实验研究特性有关,故A不符合题意;
B.汽车的水箱利用水做冷却剂,是利用了水的比热容大,升高相同温度吸收热量多的特性,与本实验研究特性有关,故B不符合题意;
C.夏天在地面喷水降温,是利用水蒸发(汽化)时从周围吸收热量,使环境温度降低,与比热容无关,故C符合题意。
故选C。
四、计算题(6+7=13)
20. 在寒冷的冬日,小明家中需要烧开一壶水用于泡茶。烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水,需要燃烧0.2kg的煤炭。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤炭的热值为3.2×107J/kg,当地气压为1标准大气压。求:
(1)0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量;
(2)水烧开时吸收的热量;
(3)小明家用煤炭烧水的热效率。
【答案】(1)6.4×106J
(2)1.344×106J
(3)21%
【解析】
【小问1详解】
煤炭完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
标准大气压下沸点为100℃,则水吸收的热量
【小问3详解】
小明家用煤炭烧水的热效率为
21. 一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶了,能量流向如图所示,这个过程消耗汽油。已知汽油的热值为。求:
(1)该汽车的热机效率;
(2)在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量;
(3)在这段时间内汽车的牵引力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据能量流向图可知,汽车的热机效率
【小问2详解】
这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量
【小问3详解】
汽车做的有用功
汽车的牵引力
六、综合题(7+5+5=17)
22. 阅读短文,回答问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q=k (t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),这种改变内能的方式叫做_________;
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是_________;
A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到28℃时,散热快慢为________;
(4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图象如图乙所示(温度低于25℃的图象未画出),降低相同温度时,杯中盐水与水放出的热量之比为_________;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为_________J/(kg·℃)。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 热传递
(2)C (3)0.8q
(4) ①. 22:25 ②. 3.36×103
【解析】
【小问1详解】
[1][2]物体向周围散热,温度降低,内能减少,周围环境的内能增加,能量的形式没有发生变化,因此物体向周围散热属于热传递。
【小问2详解】
由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少;
A.速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意;
B.密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意;
C.功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量,故C符合题意;
D.效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意;
故选C。
【小问3详解】
由题意可知
q=k (t物-t环) = k (30℃-20℃)
解得,由于散热系数k与物体的表面性质、表面积,和物质种类无关,散热系数k不变,则当物体温度降低到28℃时,散热快慢为
【小问4详解】
因为水和盐水的初温和末温都相同,即
Δt水=Δt盐水=Δt
所以此时水和盐水的散热快慢相同,则水和盐水放出热量之比为
由图可知,水和盐水的体积相同,因为Q放=cmΔt,所以
解得
23. 汽油发动机是汽车的动力源。如图甲为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)下列关于汽油机的说法中,正确的是______。
A. 汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气 B. 汽油机的效率一般都比柴油机高
C. 汽油机的效率越高,所消耗的汽油热值越大 D. 使汽油燃烧更充分,可以提高汽油机的效率
(2)某汽缸在某时刻的状态如图乙所示,此时为______冲程,是通过______方式改变燃料的内能。
(3)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功时,水蒸气温度______。
(4)为了践行绿色理念,推动绿色出行,请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议:______。
【答案】(1)D (2) ①. 压缩 ②. 做功 (3)降低
(4)短途出行优先选择步行、骑行,或乘坐公共交通工具出行
【解析】
【小问1详解】
A.汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,并非只有空气,故A错误;
B.柴油机压缩程度更高,效率通常比汽油机高,故B错误;
C.热值是燃料的固有性质,只和燃料种类有关,和热机效率无关,故C错误;
D.汽油燃烧更充分时,相同汽油释放的内能中可转化为有用机械能的部分更多,能提高热机效率,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
图乙中两个气门都关闭,活塞向上运动,符合压缩冲程的特征;
该冲程中活塞对汽缸内的燃料混合物做功,是通过做功的方式改变燃料的内能。
【小问3详解】
水蒸气推动活塞做功时,自身的内能转化为活塞的机械能,内能减小,温度降低。
【小问4详解】
从减少机动车燃油消耗、低碳出行的角度提出合理建议即可,符合日常绿色出行的场景要求。
24. 即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等场所广泛使用,如图甲所示为某品牌即热式节能饮水机,其原理如图乙所示,烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。
如图乙所示,当节能饮水机的出水流量为 2.0L/min 时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的 100℃的开水从加热腔流进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出,用即热式节能饮水机喝水无需等待,即按即出,而且待机零功耗,比传统饮水机要节能、省电,真正倡导了绿色环保饮水新概念。
请回答下列问题:
(1)进入饮水机的水在热交换套管被预热和加热腔加热这两种情况分别是通过什么方式使水的内能增加的:__________;
A. 都是做功 B. 都是热传递 C. 做功和热传递 D. 热传递和做功
(2)若在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,则可供直接饮用的温开水的温度是__________℃;
(3)每分钟节能饮水机流出水的质量为__________kg,每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是__________J。[,]
【答案】(1)B (2)40
(3) ①. 2 ②. 1.68×105J
【解析】
【小问1详解】
改变物体内能的方式有做功和热传递,能量从温度高的物体传向温度低的物体是热传递现象,进入饮水机的水在热交换套管被预热是能量的转移,利用了热传递,加热腔加热也是水吸收了电热丝的热量,也属于热传递方式增大水的内能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,根据Q=cmΔt可知,开水降低的温度与冷水升高的温度相等,冷水升高的温度为80℃-20℃=60℃
则可供直接饮用的温开水的温度是100℃-60℃=40℃
【小问3详解】
[1]每分钟节能饮水机流出水的质量
[2]每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量Q=c水m水(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-80℃)=1.68×105J
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2026—2027学年度第一学期第一次综合训练九年级物理试题
一、单选题(3*8=24)
1. 如图所示的四个电路中,开关S闭合后,电源被短路的电路是( )
A. B.
C. D.
2. 如图是一种静电除尘掸。打扫卫生的时候掸子头与物体表面摩擦就可以轻松地将灰尘和头发等吸附起来,避免扬尘。下列说法中正确的是( )
A. 掸子头与物体摩擦创造了电荷
B. 掸子头是用导体材料制成的
C. 掸子头能够吸附灰尘和头发是利用同种电荷相互吸引
D. 掸子头与物体摩擦后带电能吸引轻小物体
3. “煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 抱团取暖 B. 钻木取火 C. 压缩空气 D. 擦燃火柴
4. 为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标,一汽汽车集团研发了一款新型汽车,与旧款汽车相比在同样油耗和使用条件下,其发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲,如图是其发动机的某一冲程,下列说法正确的是( )
A. 该冲程中的能量转化是内能转化为机械能
B. 该发动机减少了碳排放,可以使发动机的效率达100%
C. 尾气中的“汽油味”明显降低,是因为汽油在汽缸中完全燃烧
D. 飞轮转速1200r/min,该发动机每秒对外做功10次
5. 关于汽油机和柴油机,说法正确的是( )
A. 汽油机的输出功率比柴油机大
B. 柴油机通过压缩空气直接点燃柴油,而汽油机需要火花塞点火
C. 柴油机对空气的压缩程度比汽油机低
D. 吸气冲程中,汽油机吸进汽缸的只有空气,柴油机吸进汽缸的是柴油和空气的混合物
6. 小强想设计一个带有指示灯的台灯,要求如下:S1和S2是开关,指示灯和灯泡分别为L1、L2;当只闭合S2时,台灯L1、L2都不发光;当只闭合S1时,指示灯L1发光,再闭合S2时,台灯L2发光。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 知识梳理有助于我们对已学知识的巩固,如图是某同学学习物质结构层次后,以氧气为例进行的梳理,下列选项中与a、b、c对应的是( )
A. 原子、原子核、核外电子
B. 原子核、原子、核外电子
C. 原子、核外电子、原子核
D. 核外电子、原子核、原子
8. 如图所示,下列对于图片中所描述的物理过程的分析正确的是( )
A. 图甲,丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,是摩擦起电现象并创造了电荷
B. 图乙,用带负电荷的橡胶棒a去接触不带电的金属球b时,两箔片因异种电荷相互排斥而张开
C. 图丙,验电器A带正电,相同的验电器B不带电。图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间金属棒中的电流方向是从B到A
D. 图丁,开始加热时灯泡不亮;加热到红炽状态时灯泡发光;实验说明导体和绝缘体一定条件可相互转化
二、填空题(每空一分,共21分)
9. 如图所示,是原子核式结构模型。B是原子核,A是_________、带_________电,摩擦起电的原因是_________(选填“A”或“B”)发生了转移。
10. 火箭喷气发动机的工作原理如图所示,燃料和氧化剂分别装在两个箱子里,由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室,燃烧产生的气体从尾部喷出,推动火箭前进。火箭喷气发动机工作过程中,先将燃料的______能转化为内能;燃气对火箭做功,燃气的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。这个过程中,火箭的机械能______(选填“守恒”或“不守恒”)。
11. 用电水壶烧水,这是通过________ 的方式改变其内能,若水的质量为2kg,水的温度升高了10℃,水吸收的热量为_____J;水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程的汽油机的________冲程相似。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12. 热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来,在这一现象中是瓶内气体的______能转化为软木塞的机械能,该能量转化过程与汽油机的______冲程相同;一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,则1s对外做功______次。
13. 如图所示电路中,只闭合S1、S2时,灯L1、L2是_____,只闭合S3时,灯L1、L2是_____,(前两空填“串联”或“并联”),不能同时闭合_____。
14. 如图为小明连接的实物电路,由于多连了一条导线________(AC、DE、DF、BF),当开关闭合时,电路会发生_______,此时小灯泡________(选填“亮”或“不亮”)。
15. 如图是小明同学在一标准大气压下探究冰熔化时温度随时间变化的图像,第5 min时的内能______第7 min时的内能;物质在CD段的比热容______AB段的比热容(前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”),若在4~8 min内物质吸收了6300J的热量,则实验时所用水的质量是______kg。
三、作图题(2+2+3=7)
16.
(1)根据下图中标出的电流方向,请在图中的两个虚线框内画出“电源”和“开关”的符号,并满足当开关都闭合时两灯正常工作的条件。
(2)在火车上发现车厢后面有两个厕所,只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人”字样。请你把如图中各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。
(3)请根据实物图,在框内画出相应的电路图。
四、实验题(6+5+7=18)
17.
(1)如图所示A的装置可用来演示气体扩散现象。其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是______(填“上”或“下”)瓶。气体混合均匀后,气体分子______(选填“继续”或“停止”)运动。
(2)如图所示B,在一端开口的玻璃管中倒入一半水,然后再注入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积______(选填“大于”“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这现象说明了分子间有______。如图B,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到______(选填“冷水”或“热水”)瓶中墨水扩散得快,这说明分子的热运动快慢跟温度有关。
(3)如图所示C在一个配有活塞的厚玻璃筒里放入一小团处理过的棉花,把活塞迅速压下可使棉花燃烧,这是因为压缩气体做功,使筒内空气的______能增大,达到棉花的着火点,使棉花燃烧。
18. 在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中:
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的________相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于根据温度计示数确定水________的多少。
(2)小明想按下图安装仪器,安装顺序应为_____(选填“从上到下”或“从下到上”)。
(3)小明组装好实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片;
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;
上述操作中,操作_____是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是___________。
19. 某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和食用油的吸热能力,各取质量为50g、初温为10℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的电加热器加热,每隔1min记录一次数据,如下表所示:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
10
14
18
22
26
30
食用油的温度/℃
10
18
26
34
42
50
(1)除了图中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和______;
(2)加热过程中,水和食用油吸收热量的多少是通过______来判断的;
(3)通过分析实验数据,质量相等的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量______食用油吸收的热量(选填“>”“=”或“<”);因此可知______的吸热能力强;
(4)若水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则食用油的比热容为______J/(kg·℃);
(5)下列选项中有关水的应用与本实验所研究特性无关的是 。
A. 用热水袋取暖 B. 汽车的水箱 C. 夏天在地面喷水降温
四、计算题(6+7=13)
20. 在寒冷的冬日,小明家中需要烧开一壶水用于泡茶。烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水,需要燃烧0.2kg的煤炭。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤炭的热值为3.2×107J/kg,当地气压为1标准大气压。求:
(1)0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量;
(2)水烧开时吸收的热量;
(3)小明家用煤炭烧水的热效率。
21. 一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶了,能量流向如图所示,这个过程消耗汽油。已知汽油的热值为。求:
(1)该汽车的热机效率;
(2)在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量;
(3)在这段时间内汽车的牵引力大小。
六、综合题(7+5+5=17)
22. 阅读短文,回答问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q=k (t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),这种改变内能的方式叫做_________;
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是_________;
A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到28℃时,散热快慢为________;
(4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图象如图乙所示(温度低于25℃的图象未画出),降低相同温度时,杯中盐水与水放出的热量之比为_________;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为_________J/(kg·℃)。
23. 汽油发动机是汽车的动力源。如图甲为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)下列关于汽油机的说法中,正确的是______。
A. 汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气 B. 汽油机的效率一般都比柴油机高
C. 汽油机的效率越高,所消耗的汽油热值越大 D. 使汽油燃烧更充分,可以提高汽油机的效率
(2)某汽缸在某时刻的状态如图乙所示,此时为______冲程,是通过______方式改变燃料的内能。
(3)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功时,水蒸气温度______。
(4)为了践行绿色理念,推动绿色出行,请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议:______。
24. 即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等场所广泛使用,如图甲所示为某品牌即热式节能饮水机,其原理如图乙所示,烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。
如图乙所示,当节能饮水机的出水流量为 2.0L/min 时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的 100℃的开水从加热腔流进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出,用即热式节能饮水机喝水无需等待,即按即出,而且待机零功耗,比传统饮水机要节能、省电,真正倡导了绿色环保饮水新概念。
请回答下列问题:
(1)进入饮水机的水在热交换套管被预热和加热腔加热这两种情况分别是通过什么方式使水的内能增加的:__________;
A. 都是做功 B. 都是热传递 C. 做功和热传递 D. 热传递和做功
(2)若在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,则可供直接饮用的温开水的温度是__________℃;
(3)每分钟节能饮水机流出水的质量为__________kg,每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是__________J。[,]
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